JP2004268659A - 車輌用操舵制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】操舵系摩擦力の作用方向の反転が操舵反力に与える影響を低減することにより、操舵フィーリングを向上させる。
【解決手段】車輌を安定的に旋回走行させるための転舵角可変装置３０の目標相対回転角度θｒｔが演算され（Ｓ２０、３０）、目標相対回転角度θｒｔに基づき前輪が自動操舵により転舵されるが（Ｓ５０）、自動操舵による前輪の転舵方向が反転し操舵系摩擦力の作用方向が反転する時間帯であると判定されたときには（Ｓ１２０）、反転時制御用のマップが設定され（Ｓ１６０）、当該マップより補助操舵トルクＴａｂが演算され（Ｓ１７０）、これにより通常時に比して操舵トルクＴｓに対する補助操舵トルクＴａｂの比が増大され、補助操舵トルクＴａが増大される（Ｓ１９０、２００）。
【選択図】 図４
【解決手段】車輌を安定的に旋回走行させるための転舵角可変装置３０の目標相対回転角度θｒｔが演算され（Ｓ２０、３０）、目標相対回転角度θｒｔに基づき前輪が自動操舵により転舵されるが（Ｓ５０）、自動操舵による前輪の転舵方向が反転し操舵系摩擦力の作用方向が反転する時間帯であると判定されたときには（Ｓ１２０）、反転時制御用のマップが設定され（Ｓ１６０）、当該マップより補助操舵トルクＴａｂが演算され（Ｓ１７０）、これにより通常時に比して操舵トルクＴｓに対する補助操舵トルクＴａｂの比が増大され、補助操舵トルクＴａが増大される（Ｓ１９０、２００）。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌の操舵制御装置に係り、更に詳細には操舵入力装置に対し相対的に操舵輪を自動操舵する自動操舵装置と操舵補助力を発生する操舵補助力発生装置とを有する車輌に於いて、車輌の運転状態に応じて自動操舵装置及び操舵補助力発生装置を制御する車輌用操舵制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌の操舵制御装置の一つとして、例えば下記の特許文献１に記載されている如く、操舵輪を自動操舵するアクティブ操舵制御及びアクティブ操舵制御による操舵輪の自動操舵に伴う操舵反力を打ち消す操舵補助力制御を行う操舵制御装置が従来より知られている。また下記の特許文献２にはアクティブ操舵システムに於ける操舵反力の低減制御が記載されている。
【特許文献１】
特開平５−７７７５１号公報
【特許文献２】
特開２０００−２２９５７９号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如き従来の操舵制御装置によれば、アクティブ操舵制御による操舵輪の自動操舵に伴う操舵反力が打ち消されるので、アクティブ操舵制御に伴う操舵反力の変動を低減し、操舵フィーリングを向上させることができる。しかしアクティブ操舵制御による自動操舵が行われる場合に於いて自動操舵による操舵輪の実際の転舵方向が反転する際には、アクティブ操舵機構より出力側の操舵系摩擦力の作用方向が反転することに起因して操舵反力が急変し、従ってこの点で操舵フィーリングが悪いという問題がある。
【０００４】
また操舵反力を打ち消す制御量として、操舵系の慣性項、ダンパ項、ばね項、摩擦項よりなるフィードフォワード制御量を演算し、操舵トルクに基づくフィードバック制御量とフィードフォワード制御量との和に基づきパワーステアリング装置を制御することにより操舵補助力制御を行うことも従来より知られているが、操舵系摩擦力の大きさ及びその発生タイミングを正確に推定することができないため、摩擦項を含むフィードフォワード制御量によっても操舵系摩擦力の作用方向が反転することに起因する操舵反力の急変を防止することができない。
【０００５】
本発明は、操舵輪を自動操舵するアクティブ操舵制御及びアクティブ操舵制御による操舵輪の自動操舵に伴う操舵反力を打ち消す操舵補助力制御を行う従来の操舵制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、自動操舵による操舵輪の実際の転舵方向が反転する際に操舵系摩擦力の作用方向が反転することに着目し、操舵系摩擦力の作用方向の反転が操舵反力に与える影響を低減することにより、操舵フィーリングを更に一層向上させることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち運転者により操作される操舵入力装置と、前記操舵入力装置に対し相対的に操舵輪を自動操舵する自動操舵装置と、操舵補助力を発生する操舵補助力発生装置とを有し、車輌の運転状態に応じて前記自動操舵装置及び前記操舵補助力発生装置を制御する車輌用操舵制御装置に於いて、前記自動操舵による前記操舵輪の実際の転舵方向が反転するときには、前記転舵方向が反転することに起因する運転者の必要操作力の変動が減少するよう前記自動操舵装置及び前記操舵補助力発生装置の少なくとも一方による制御を変更することを特徴とする車輌用操舵制御装置によって達成される。
【０００７】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記自動操舵による前記操舵輪の実際の転舵方向が反転するときには、前記転舵方向が反転しない場合に比して、前記操舵補助力発生装置により発生される操舵補助力を増大させるよう構成される（請求項２の構成）。
【０００８】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記自動操舵による前記操舵輪の実際の転舵方向が反転するときには、前記転舵方向が反転しないよう、前記自動操舵装置による前記操舵輪の自動操舵量を低減するよう構成される（請求項３の構成）。
【０００９】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記自動操舵装置は車輌の走行状態が安定化するよう前記操舵輪を自動操舵し、車輌の走行状態の不安定度合が高いときには、車輌の走行状態の不安定度合が低いときに比して、前記自動操舵装置による前記操舵輪の自動操舵量の低減量を小さくするよう構成される（請求項４の構成）。
【００１０】
【発明の作用及び効果】
上記請求項１の構成によれば、自動操舵による操舵輪の実際の転舵方向が反転するときには、操舵輪の転舵方向が反転することに起因する運転者の必要操作力の変動が減少するよう自動操舵装置及び操舵補助力発生装置の少なくとも一方による制御が変更されるので、操舵輪の転舵方向が反転する際に生じる運転者の必要操作力の変動を低減し、運転者が感じる操舵トルクの変動を低減して操舵フィーリングを向上させることができる。
【００１１】
また上記請求項２の構成によれば、自動操舵による操舵輪の実際の転舵方向が反転するときには、転舵方向が反転しない場合に比して、操舵補助力発生装置により発生される操舵補助力が増大されるので、自動操舵装置より操舵輪側の操舵系摩擦力が操舵反力となることに起因する操舵反力の増大を操舵補助力の増大によって低減し、これにより自動操舵による操舵輪の実際の転舵方向が反転する際の操舵反力の急変を確実に低減することができる。
【００１２】
また上記請求項３の構成によれば、自動操舵による操舵輪の実際の転舵方向が反転するときには、操舵輪の転舵方向が反転しないよう、自動操舵装置による操舵輪の自動操舵量が低減されるので、自動操舵による操舵輪の実際の転舵方向が反転すること及び自動操舵装置より操舵輪側の操舵系摩擦力の作用方向が反転することに起因して操舵反力が急変し操舵反力が急変することを確実に防止することができる。
【００１３】
また上記請求項４の構成によれば、前記自動操舵装置は車輌の走行状態が安定化するよう前記操舵輪を自動操舵し、車輌の走行状態の不安定度合が高いときには、車輌の走行状態の不安定度合が低いときに比して、自動操舵装置による操舵輪の自動操舵量の低減量が小さくされるので、自動操舵装置による操舵輪の自動操舵量の低減により車輌の走行状態の安定化が大きく阻害されることを防止し、これにより自動操舵量の低減量が小さくされない場合に比して車輌の走行状態を確実に安定化させることができる。
【００１４】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至４の構成に於いて、操舵トルクを検出し、操舵トルクに基づき目標操舵補助力を演算し、少なくとも目標操舵補助力に基づき操舵補助力発生装置を制御するよう構成される（好ましい態様１）。
【００１５】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至４の構成に於いて、車輌の走行状態を推定し、車輌の走行状態が不安定であるときには、操舵輪を転舵して車輌の走行状態を安定化させるための目標自動操舵量を演算し、少なくとも目標自動操舵量に基づき自動操舵装置を制御するよう構成される（好ましい態様２）。
【００１６】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２の構成に於いて、前記転舵方向が反転する反転時間帯を推定し、反転時間帯に於いて操舵補助力発生装置により発生される操舵補助力を増大させるよう構成される（好ましい態様３）。
【００１７】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様３の構成に於いて、前記転舵方向が実際に反転する時点の前後の時間を含む時間帯として反転時間帯を推定するよう構成される（好ましい態様４）。
【００１８】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様４の構成に於いて、左右旋回方向の何れかを正として操舵入力装置の操作速度の大きさと自動操舵による操舵輪の転舵速度の大きさとが同一でそれらの符号が逆になる時点を、前記転舵方向が実際に反転する時点と推定するよう構成される（好ましい態様５）。
【００１９】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様３の構成に於いて、操舵トルクを検出し、反転時間帯に於いては通常時に比して操舵トルクに対する目標操舵補助力の比が高くなるよう目標操舵補助力を演算することにより、操舵補助力発生装置により発生される操舵補助力を増大させるよう構成される（好ましい態様６）。
【００２０】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項好ましい態様３の構成に於いて、車輌の走行状態を推定し、車輌の走行状態が不安定であるときには、操舵輪を転舵して車輌の走行状態を安定化させるための目標自動操舵量を演算し、少なくとも目標自動操舵量に基づき自動操舵装置を制御し、目標自動操舵量の変化を予測し、予測される目標自動操舵量の変化及び実際の目標自動操舵量の変化に基づき反転時間帯を推定するよう構成される（好ましい態様７）。
【００２１】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３又は４の構成に於いて、車輌の走行状態を推定し、車輌の走行状態が不安定であるときには、操舵輪を転舵して車輌の走行状態を安定化させるための目標自動操舵量を演算し、少なくとも目標自動操舵量に基づき自動操舵装置を制御し、操舵操作量の変化率の符合及び操舵操作量の変化率と目標自動操舵量の変化率との和の符合の関係に基づき自動操舵による前記操舵輪の実際の転舵方向が反転する状況を判定するよう構成される（好ましい態様８）。
【００２２】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３又は４の構成に於いて、車輌の走行状態を推定し、車輌の走行状態が不安定であるときには、操舵輪を転舵して車輌の走行状態を安定化させるための目標自動操舵量を演算し、目標自動操舵量に基づき目標自動操舵量変化率を演算し、少なくとも目標自動操舵量変化率に基づき自動操舵装置を制御し、目標自動操舵量変化率を低減することにより自動操舵装置による操舵輪の自動操舵量を低減するよう構成される（好ましい態様９）。
【００２３】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３又は４の構成に於いて、目標自動操舵量変化率を操舵輪が転舵されない値に低減するよう構成される（好ましい態様１０）。
【００２４】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項４の構成に於いて、車輌の走行状態の不安定度合が高いときには、自動操舵装置による操舵輪の自動操舵量を低減しないよう構成される（好ましい態様１１）。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施の形態（以下単に実施形態という）について詳細に説明する。
【００２６】
第一の実施形態
図１は自動操舵装置及び電動式パワーステアリング装置を備えたセミステアバイワイヤ式の車輌に適用された本発明による車輌用操舵制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【００２７】
図１に於いて、１０ＦＬ及び１０ＦＲはそれぞれ車輌１２の左右の前輪を示し、１０ＲＬ及び１０ＲＲはそれぞれ車輌の左右の後輪を示している。操舵輪である左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲは運転者によるステアリングホイール１４の操作に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン型の電動式パワーステアリング装置１６によりラックバー１８及びタイロッド２０Ｌ及び２０Ｒを介して転舵される。
【００２８】
図示の実施形態に於いては、電動式パワーステアリング装置１６はラック同軸型の電動式パワーステアリング装置であり、電動機２２と、電動機２２の回転トルクをラックバー１８の往復動方向の力に変換する例えばボールねじ式の変換機構２４とを有し、ハウジング２６に対し相対的にラックバー１８を駆動する補助操舵力を発生することにより、運転者の操舵負担を軽減する補助操舵力発生装置として機能する。尚補助操舵力発生装置は当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよい。
【００２９】
ステアリングホイール１４は第一のステアリングシャフトとしてのアッパステアリングシャフト２８Ａ、転舵角可変装置３０、第二のステアリングシャフトとしてのロアステアリングシャフト２８Ｂ、ユニバーサルジョイント３２を介して電動式パワーステアリング装置１６のピニオンシャフト３４に駆動接続されている。図示の実施形態に於いては、転舵角可変装置３０はハウジング３６Ａの側にてアッパステアリングシャフト２８Ａの下端に連結され、回転子３６Ｂの側にてロアステアリングシャフト２８Ｂの上端に連結された補助転舵駆動用の電動機３６を含んでいる。
【００３０】
かくして転舵角可変装置３０は第一のステアリングシャフトに対し相対的に第二のステアリングシャフトを回転駆動することにより、操舵輪である左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲをステアリングホイール１４に対し相対的に補助転舵駆動する自動操舵装置として機能する。
【００３１】
特に転舵角可変装置３０は、通常時にはハウジング３６Ａ及び回転子３６Ｂの相対回転を阻止する保持電流が電動機３６に通電されることにより、アッパステアリングシャフト２８Ａに対するロアステアリングシャフト２８Ｂの相対回転角度（単に相対回転角度という）を０に維持するが、自動操舵時には電動機３６によりアッパステアリングシャフト２８Ａに対し相対的にロアステアリングシャフト２８Ｂを積極的に回転させ、これにより運転者の操舵操作に依存せずに左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲを自動操舵する。
【００３２】
図示の実施形態に於いては、アッパステアリングシャフト２８Ａには該アッパステアリングシャフトの回転角度を操舵角θｓとして検出する操舵角センサ４０及び操舵トルクＴｓを検出するトルクセンサ４２が設けられており、ロアステアリングシャフト２８Ｂには該ロアステアリングシャフトの回転角度を左右前輪の実操舵角θａとして検出する操舵角センサ４４が設けられており、これらのセンサの出力は操舵制御装置４６へ供給される。操舵制御装置４６には車速センサ４８により検出された車速Ｖを示す信号及びヨーレートセンサ５０により検出された車輌のヨーレートγを示す信号も入力される。
【００３３】
尚操舵角θａを示す信号及び車速Ｖを示す信号は操舵制御装置４６より転舵角可変装置３０を制御する転舵角可変制御装置５２にも入力され、操舵トルクＴｓを示す信号及び車速Ｖを示す信号は操舵制御装置４６より電動式パワーステアリング装置１６を制御する電動パワーステアリング（電動ＰＳ）制御装置５４にも入力される。また操舵角センサ４４により検出される操舵角θａを示す信号は自動操舵完了後に左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲの直進位置をステアリングホイール１４の中立位置に合せるために使用される。
【００３４】
後述の如く、操舵制御装置４６は車輌の目標ヨーレートγｔを演算すると共に、目標ヨーレートγｔとヨーレートセンサ５０により検出された車輌のヨーレートγとの偏差Δγを低減するための転舵角可変装置３０の目標自動操舵量としてアッパステアリングシャフト２８Ａに対するロアステアリングシャフト２８Ｂの目標相対回転角度θｒを演算し、目標相対回転角度θｒを示す指令信号を転舵角可変制御装置５２へ出力する。
【００３５】
また操舵制御装置４６は転舵角可変装置３０の作動による自動操舵によりステアリングホイール１４へ伝達される反力トルクを相殺するための補正操舵トルクＴｅを目標相対回転角度θｒに基づいて演算し、補正転舵トルクＴｅを示す指令信号を電動パワーステアリング制御装置５４へ出力する。
【００３６】
転舵角可変制御装置５２は運転者による通常操舵時には転舵角可変装置３０の相対回転角度を０に維持し、操舵制御装置４６より目標相対回転角度θｒを示す信号が入力されたときには、ロアステアリングシャフト２８Ｂがアッパステアリングシャフト２８Ａに対し相対的に目標相対回転角度θｒ回転するよう目標相対回転角度θｒに基づき転舵角可変装置３０の電動機３６を制御し、これにより左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲを自動操舵し、車輌のヨーレート偏差Δγを低減して車輌の旋回時の走行安定性を向上させる。
【００３７】
電動パワーステアリング制御装置５４は操舵トルクＴｓ及び車速Ｖに応じて運転者の操舵負荷を軽減するための補助操舵トルクＴａｂを演算し、補助操舵トルクＴａｂと操舵制御装置４６より入力される補正操舵トルクＴｅとの和を目標補助操舵トルクＴａとして演算し、目標補助操舵トルクＴａに基づき電動式パワーステアリング装置１６の電動機２２を制御することにより、操舵アシストを行うと共に自動操舵時に於ける転舵角可変装置３０の作動により発生する反力トルクを相殺する。
【００３８】
特に図示の実施形態に於いては、後述の如く操舵制御装置４６は自動操舵による前輪の転舵方向が反転する反転時間帯を推定し、反転時間帯に於いて電動式パワーステアリング装置１６により発生される補助操舵トルクを通常時よりも増大させ、これにより自動操舵による前輪の転舵方向が反転する際に於ける操舵トルクの変化量を低減し、操舵トルクの急変を防止して操舵フィーリングを向上させる。
【００３９】
尚図１には詳細に示されていないが、操舵制御装置４６、転舵角可変制御装置５２、電動パワーステアリング制御装置５４はそれぞれＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータ及び駆動回路よりなっていてよい。また操舵角センサ４０及び４４、トルクセンサ４２、ヨーレートセンサ５０はそれぞれ車輌の左旋回方向への操舵の場合を正として操舵角θｓ及びθａ、操舵トルクＴｓ、ヨーレートγを検出する。
【００４０】
次に図２に示されたフローチャートを参照して図示の実施形態に於いて操舵制御装置４６により達成される目標自動操舵量演算制御ルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００４１】
まずステップ１０に於いては操舵角θｓを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては操舵角θｓに基づき前輪の実舵角δが演算され、Ｈを車輌のホイールベースとし、Ｋｈをスタビリティファクタとして下記の式１に従って車輌の目標ヨーレートγｔが演算され、目標ヨーレートγｔと検出ヨーレートγとの偏差Δγ（＝γｔ−γ）が演算される。
γｔ＝Ｖ・δ／｛（１＋Ｋｈ・Ｖ２）Ｈ｝ ……（１）
【００４２】
ステップ３０に於いてはヨーレート偏差Δγに基づき図３に示されたグラフに対応するマップより転舵角可変装置３０の目標自動操舵量、即ちアッパステアリングシャフト２８Ａに対するロアステアリングシャフト２８Ｂの目標相対回転角度θｒｔが演算される。
【００４３】
ステップ４０に於いてはＩを転舵角可変装置３０より車輪までの操舵系の慣性モーメントとし、Ｃを転舵角可変装置３０より車輪までの操舵系の粘性係数とし、Ｋを転舵角可変装置３０より車輪までの操舵系のばね係数とし、θｒｔｄ及びθｒｔｄｄをそれぞれ目標相対回転角度θｒｔの微分値及び二階微分値として、下記の式２に従って転舵角可変装置３０による自動操舵により発生される反力トルクを相殺するためのフィードフォワード制御量である補正操舵トルクＴｅが演算される。
Ｔｅ＝Ｉθｒｔｄｄ＋Ｃθｒｔｄ＋Ｋθｒｔ ……（２）
【００４４】
ステップ５０に於いては転舵角可変制御装置５２へ目標相対回転角度θｒｔを示す指令信号が送信され、ステップ６０に於いては補正操舵トルクＴｅを示す指令信号が電動パワーステアリング制御装置５４へ送信される。
【００４５】
尚図には示されていないが、転舵角可変制御装置５２は操舵制御装置４６より目標相対回転角度θｒｔを示す指令信号を受信すると、電動機３６を制御することによりロアステアリングシャフト２８Ｂをアッパステアリングシャフト２８Ａに対し相対的に目標相対回転角度θｒｔ回転させ、これにより左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲを自動操舵する。
【００４６】
次に図４に示されたフローチャートを参照して図示の第一の実施形態に於いて電動パワーステアリング制御装置５４により達成される補助操舵力制御ルーチンについて説明する。尚図４に示されたフローチャートによる制御も図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００４７】
まずステップ１１０に於いてはトルクセンサ４２により検出された操舵トルクＴｓを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ１２０に於いては後述の如く図５に示されたフローチャートに従って操舵系摩擦力の作用方向が反転する反転時間帯であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１５０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１６０へ進む。
【００４８】
ステップ１５０に於いては車速Ｖに基づき図６に於いて実線にて示されたグラフに対応する通常時制御用のマップが選択され、ステップ１６０に於いては操舵トルクＴｓ及び車速Ｖに基づき図６に於いて破線にて示されたグラフに対応する反転時制御用のマップが設定され、そのマップが選択される。
【００４９】
この場合図６に示されている如く、反転時制御用のマップは、まず車速Ｖに基づき図６に於いて実線にて示されたグラフに対応する通常時制御用のマップが選択され、そのときの操舵トルクＴｓをＴｓｉとすると、操舵トルクＴｓがＴｓｉであるときの補助操舵トルクＴａｂｉの点を通り且つ操舵トルクＴｓに対する補助操舵トルクＴａｂの傾きが通常時制御用マップの場合よりも大きくなるよう設定される。
【００５０】
ステップ１７０に於いては操舵トルクＴｓに基づきステップ１５０又は１６０に於いて選択されたマップより運転者の操舵負担を軽減するためのフィードバック制御量である補助操舵トルクＴａｂが演算される。尚図６より解る如く、通常時制御用マップの場合及び反転時制御用マップの何れの場合にも、補助操舵トルクＴａｂの大きさは、操舵トルクＴｓの大きさが大きいほど大きくなり、同一の操舵トルクＴｓについて見て車速Ｖが高いほど小さくなるよう演算される。
【００５１】
ステップ１８０に於いては操舵制御装置４６より入力された補正操舵トルクＴｅを示す信号の読み込みが行われ、ステップ１９０に於いては電動式パワーステアリング装置１６の目標補助転舵操舵トルクＴａが補助操舵トルクＴａｂと補正操舵トルクＴｅとの和として演算され、ステップ２００に於いては目標補助操舵トルクＴａに基づき電動式パワーステアリング装置１６の電動機２２に対する目標駆動電流が演算され、該目標駆動電流に基づき電動機２２が制御される。
【００５２】
次に図５に示されたフローチャートを参照して上述のステップ１２０に於いて実行される操舵系摩擦力の作用方向の反転時間帯の判定ルーチンについて説明する。
【００５３】
尚転舵角可変装置３０の実相対角度をθｒ（＝θａ−θｓ）とすると下記の式３が成立し、従って操舵角速度、実操舵角速度、実相対角速度をそれぞれθｓｄ、θａｄ、θｒｄとすると下記の式４が成立する。転舵角可変装置３０の自動操舵による前輪の転舵方向が反転する際には実相対角速度θｒｄが０になるので、下記の式４より下記の式５が成立する時点として、即ち操舵角速度θｓｄ及び実相対角速度θｒｄの大きさが同一でそれらの符号が逆になる時点として自動操舵による前輪の転舵方向が反転する時点を判定することができ、この判定は操舵方向、即ち操舵角速度θｓｄの符号に関係なく可能である。
θｓ＋θｒ＝θａ ……（３）
θｓｄ＋θｒｄ＝θａｄ ……（４）
θｓｄ＝−θｒｄ ……（５）
【００５４】
まずステップ１２２に於いては例えば操舵角θｓの時間微分値として操舵角速度θｓｄが演算されると共に、転舵角可変装置３０の実相対角度θｒの時間微分値として実相対角速度θｒｄが演算される。
【００５５】
ステップ１２４に於いてはθｒｄｄを転舵角可変装置３０の実相対角度θｒの二階微分値とし、Ｔｍを操舵系摩擦力の作用方向の反転前後の目標余裕時間として下記の式６に従って転舵角可変装置３０の予測相対角速度θｒａｄが演算される。
θｒａｄ＝θｒｄ＋θｒｄｄ・Ｔｍ ……（６）
【００５６】
ステップ１２６に於いては操舵角速度θｓｄと実相対角速度θｒｄとの積が負であるか否かの判別、即ち操舵角速度θｓｄ及び実相対角速度θｒｄの符号が互いに逆であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのままステップ１３２へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１２８へ進む。
【００５７】
ステップ１２８に於いては相対角速度θｓｄの絶対値が実相対角速度θｒｄの絶対値よりも小さいか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１３０に於いてフラグＦａが１にセットされ、否定判別が行われたときにはステップ１３２に於いてフラグＦａが０にリセットされる。
【００５８】
ステップ１３４に於いては操舵角速度θｓｄと予測相対角速度θｒａｄとの積が負であるか否かの判別、即ち操舵角速度θｓｄ及び予測相対角速度θｒａｄの符号が互いに逆であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのままステップ１４０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１３６へ進む。
【００５９】
ステップ１３６に於いては操舵角速度θｓｄの絶対値が予測相対角速度θａｄの絶対値よりも小さいか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１３８に於いてフラグＦｂが１にセットされ、否定判別が行われたときにはステップ１４０に於いてフラグＦｂが０にリセットされる。
【００６０】
ステップ１４２に於いてはフラグＦａとフラグＦｂとが一致しているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときには操舵系摩擦力の作用方向の反転時間帯である旨の判定が行われてステップ１６０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１４４へ進む。
【００６１】
ステップ１４４に於いてはフラグＦａ及Ｆｂの不一致の状況より一致の状況へ変化した最新の時点より目標余裕時間Ｔｍが経過したか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときには操舵系摩擦力の作用方向の反転時間帯ではない旨の判定が行われてステップ１５０へ進み、否定判別が行われたときには操舵系摩擦力の作用方向の反転時間帯である旨の判定が行われてステップ１６０へ進む。
【００６２】
かくして図示の実施形態によれば、ステップ２０及び３０に於いて車輌のヨーレートγを目標ヨーレートγｔにして車輌を安定的に旋回走行させるべく左右前輪を自動操舵するための目標制御量として転舵角可変装置３０の目標自動操舵量、即ちアッパステアリングシャフト２８Ａに対するロアステアリングシャフト２８Ｂの目標相対回転角度θｒｔが演算され、ステップ４０に於いて転舵角可変装置３０による自動操舵により発生される反力トルクを相殺するための補正操舵トルクＴｅが演算される。
【００６３】
そしてステップ１２０〜１７０に於いて運転者の操舵負担を軽減するためのフィードバック制御量である補助操舵トルクＴａｂが演算され、ステップ１８０及び１９０に於いて電動式パワーステアリング装置１６の目標補助操舵トルクＴａが補助操舵トルクＴａｂと補正操舵トルクＴｅとの和として演算され、ステップ２００に於いて目標補助転舵トルクＴａに基づき電動式パワーステアリング装置１６の電動機２２が制御される。
【００６４】
この場合ステップ１２０に於いて操舵系摩擦力の作用方向が反転する反転時間帯ではないと判定されたときには、ステップ１５０及び１７０に於いて通常時制御用のマップより補助操舵トルクＴａｂが演算されるが、ステップ１２０に於いて操舵系摩擦力の作用方向が反転する反転時間帯であると判定されたときには、ステップ１６０に於いて反転時制御用のマップが設定され、当該マップより補助操舵トルクＴａｂが演算され、これにより通常時に比して操舵トルクＴｓに対する補助操舵トルクＴａｂの比が増大され、補助操舵トルクＴａが増大されるので、運転者の操舵方向に拘らず操舵系摩擦力の作用方向が反転する際の運転者の必要操舵力の変化量を低減し、操舵フィーリングを向上させることができる。
【００６５】
特に図示の第一の実施形態によれば、反転時制御用のマップは、まず車速Ｖに基づき図６に於いて実線にて示されたグラフに対応する通常時制御用のマップが選択され、そのときの操舵トルクＴｓをＴｓｉとすると、操舵トルクＴｓがＴｓｉであるときの補助操舵トルクＴａｂｉの点を通り且つ操舵トルクＴｓに対する補助操舵トルクＴａｂの傾きが通常時制御用マップの場合よりも大きくなるよう設定されるので、マップの切り替えに起因する補助操舵トルクＴａｂの急変を回避することができ、従って後述の第二の実施形態の場合に比して操舵フィーリングを好ましく向上させることができる。
【００６６】
第二の実施形態
図７は本発明による車輌用操舵制御装置の第二の実施形態に於いて電動パワーステアリング制御装置により達成される補助操舵トルク制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図７に於いて図４に示されたステップと同一のステップには図４に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
【００６７】
第二の実施形態に於いては、ステップ１２０に於いて操舵系摩擦力の作用方向が反転する反転時間帯ではないと判定されると、ステップ１５０に於いて車速Ｖに基づき図８に示されたグラフに対応する通常制御用の複数のマップより補助操舵トルクＴａｂを演算するためのマップが選択され、ステップ１２０に於いて操舵系摩擦力の作用方向が反転する反転時間帯であると判定されると、ステップ１６０に於いて車速Ｖに基づき図９に示されたグラフに対応する反転時制御用の複数のマップより補助操舵トルクＴａｂを演算するためのマップが選択される。
【００６８】
尚この実施形態に於ける補助操舵トルク制御ルーチンの他のステップ、即ちステップ１２０、１７０〜２００及び操舵制御装置により達成される目標自動操舵量演算制御ルーチンの各ステップ（図２）は、上述の第一の実施形態の場合と同様に達成される。
【００６９】
従って図示の第二の実施形態によれば、同一の操舵トルクＴｓについて見て操舵系摩擦力の作用方向が反転する反転時間帯であるときには通常時に比して補助操舵トルクＴａｂが高い値に演算され、補助操舵トルクＴａが増大されるので、上述の第一の実施形態の場合と同様、運転者の操舵方向に拘らず操舵系摩擦力の作用方向が反転する際の運転者の必要操舵力の変化量を低減し、操舵フィーリングを向上させることができる。
【００７０】
特に図示の第二の実施形態によれば、ステップ１６０に於いて予め設定された反転時制御用の複数のマップより車速Ｖに基づきマップが選択され、そのときの操舵トルクＴｓに基づいて反転時制御用マップが設定される訳ではないので、上述の第一の実施形態の場合に比して、簡便に反転時制御用の補助操舵トルクＴａｂを演算することができる。
【００７１】
尚図示の第一及び第二の実施形態によれば、自動操舵方向が実際に反転する時点の前後について操舵系摩擦力の作用方向の反転時間帯が設定され、反転時間帯全体に亘り補助操舵トルクＴａが増大される。従って例えば自動操舵方向の反転が判定され、その反転が判定された時点より所定の時間に亘り補助操舵トルクＴａが増大される場合に比して、確実に応答遅れなく操舵系摩擦力の作用方向が反転する際の運転者の必要操舵力の変化量を低減することができる。
【００７２】
特に図示の第一及び第二の実施形態によれば、図５に示されたフローチャートのステップ１２４に於いて転舵角可変装置３０の予測相対角速度θｒａｄが演算され、ステップ１２６〜１３２に於いて操舵角速度θｓｄ及び転舵角可変装置３０の実相対角速度θｒｄに基づき自動操舵方向の反転が判定され、ステップ１３４〜１４０に於いて操舵角速度θｓｄ及び転舵角可変装置３０の予測相対角速度θｒａｄに基づき自動操舵方向の反転が実際の反転よりも目標余裕時間Ｔｍだけ早く予測判定される。
【００７３】
そしてステップ１４２及び１４４に於いて自動操舵方向の反転が予測判定された時点と、実際の自動操舵方向の反転が判定された時点より目標余裕時間Ｔｍが経過する時点との間の時間帯が操舵系摩擦力の作用方向が反転する反転時間帯として設定され、ステップ１２０の判別が行われる。
【００７４】
例えば図１０は符号反転された操舵角速度−θｓｄ、実相対角速度θｒｄ、予測相対角速度θｒａｄの変化の一例を、フラグＦａ及びＦｂの変化と共に示すグラフである。尚図１０に示されている如く、予測相対角速度θｒａｄは実相対角速度θｒｄに対し目標余裕時間Ｔｍ位相が進んでいる。
【００７５】
図１０に於いて、時点ｔ１に於いて予測相対角速度θｒａｄが符号反転された操舵角速度−θｓｄよりも大きくなり、時点ｔ２に於いて実相対角速度θｒｄが符号反転された操舵角速度−θｓｄよりも大きくなり、時点ｔ４に於いて予測相対角速度θｒａｄが符号反転された操舵角速度−θｓｄよりも小さくなり、時点ｔ５に於いて実相対角速度θｒｄが符号反転された操舵角速度−θｓｄよりも小さくなったとする。
【００７６】
この場合時点ｔ１までは実変化フラグＦａ及び予測変化フラグＦｂの何れも０であるが、予測変化フラグＦｂは時点ｔ１に於いて１になるのに対し、実変化フラグＦａは時点ｔ２に於いて１になり、また予測変化フラグＦｂは時点ｔ４に於いて０になるのに対し、実変化フラグＦａは時点ｔ５に於いて０になる。
【００７７】
よって時点ｔ１より時点ｔ２までの区間に於いて実変化フラグＦａと予測変化フラグＦｂとが一致しなくなり、ステップ１４２に於いて否定判別が行われることにより反転時間帯であると判定され、時点ｔ２より目標余裕時間Ｔｍが経過する時点ｔ３までの区間に於いてステップ１４２に於いて肯定判別が行われると共にステップ１４４に於いて否定判別が行われることにより反転時間帯であると判定される。
【００７８】
同様に、時点ｔ４より時点ｔ５までの区間に於いて実変化フラグＦａと予測変化フラグＦｂとが一致しなくなり、ステップ１４２に於いて否定判別が行われることにより反転時間帯であると判定され、時点ｔ５より目標余裕時間Ｔｍが経過する時点ｔ６までの区間に於いてステップ１４２に於いて肯定判別が行われると共にステップ１４４に於いて否定判別が行われることにより反転時間帯であると判定される。
【００７９】
従って自動操舵方向が反転する時点時点ｔ２及びｔ５の前後の目標余裕時間Ｔｍの２倍の時間が反転時間帯に設定されるので、自動操舵方向が実際に反転する時点の前後の所定の時間に亘り確実に補助操舵トルクＴａを増大し、これにより確実に応答遅れなく操舵系摩擦力の作用方向が反転する際の運転者の必要操舵力の変化量を低減することができる。
【００８０】
第三の実施形態
図１１は本発明による車輌用操舵制御装置の第三の実施形態に於いて操舵制御装置により達成される目標自動操舵量演算制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図１１に示されたフローチャートによる制御も図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００８１】
この第三の実施形態に於いては、まずステップ３１０に於いて操舵角θｓを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ３２０に於いては上述の第一及び第二の実施形態の場合と同様の要領にて車輌の目標ヨーレートγｔが演算されると共に、目標ヨーレートγｔと検出ヨーレートγとの偏差Δγ（＝γｔ−γ）が演算される。
【００８２】
ステップ３３０に於いてはＮをステアリングギヤ比としてヨーレート偏差Δγに基づき下記の式７に従って転舵角可変装置３０の目標自動操舵量、即ちアッパステアリングシャフト２８Ａに対するロアステアリングシャフト２８Ｂの目標相対回転角度θｒｔが演算される。
θｒｔ＝Δγ（１＋ＫｈＶ２）Ｎ・Ｈ／Ｖ ……（７）
【００８３】
ステップ３４０に於いてはΔＴを図１１に示されたフローチャートのサイクルタイムとして下記の式８に従って転舵角可変装置３０の暫定目標相対回転角速度θｒｔｄｐが演算される。
θｒｔｄｐ＝θｒｔ／ΔＴ ……（８）
【００８４】
ステップ３５０に於いてはヨーレート偏差Δγの絶対値が基準値（正の定数）よりも大きいか否かの判別、即ち車輌の不安定度合が高い状況であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはそのままステップ３８０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ３６０へ進む。
【００８５】
ステップ３６０に於いては操舵角速度θｓｄと操舵角速度θｓｄ及び暫定目標相対回転角速度θｒｔｄｐの和との積が負であるか否かの判別、即ち操舵系摩擦力の作用方向が反転する状況であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ３７０に於いて転舵角可変装置３０の目標相対回転角速度θｒｔｄが符号反転された操舵角速度−θｓｄに設定され、否定判別が行われたときにはステップ３８０に於いて転舵角可変装置３０の目標相対回転角速度θｒｔｄが暫定目標相対回転角速度θｒｔｄｐに設定される。
【００８６】
ステップ３９０及び４１０はそれぞれ上述の第一及び第二の実施形態に於けるステップ４０及び６０と同様の要領にて実行され、ステップ４００に於いては転舵角可変制御装置５２へ目標相対回転角速度θｒｔｄを示す指令信号が送信され、転舵角可変制御装置５２により転舵角可変装置３０の相対回転角速度が目標相対回転角速度θｒｔｄになるよう制御される。
【００８７】
かくして図示の第三の実施形態によれば、ステップ３２０に於いてヨーレート偏差Δγが演算され、ステップ３３０に於いて車輌の旋回状態を安定化させるための転舵角可変装置３０の目標相対回転角度θｒｔが演算され、ステップ３４０に於いて転舵角可変装置３０の暫定目標相対回転角速度θｒｔｄｐが演算され、ステップ３５０に於いて車輌の旋回走行状態が不安定であるか否かの判別が行われ、ステップ３６０に於いて自動操舵による前輪の実際の転舵方向が操舵操作方向に対し反転する状況であるか否かの判別が行われ、ステップ３５０に於いて否定判別が行われると共にステップ３６０に於いて肯定判別が行われたときにステップ３７０へ進み、ステップ３５０に於いて肯定判別が行われ又はステップ３６０に於いて否定判別が行われたときにステップ３８０へ進む。
【００８８】
従って車輌の旋回走行状態が不安定ではない状況に於いて自動操舵による前輪の実際の転舵方向が反転するときには、ステップ３７０に於いて転舵角可変装置３０の目標相対回転角速度θｒｔｄが符号反転転された操舵角速度−θｓｄに低減設定されるので、操舵角速度θｓｄと目標相対回転角速度θｒｔｄとの和が０になって前輪は転舵されず、よって自動操舵による前輪の実際の転舵方向が反転すること及びこれに伴い操舵系摩擦力の作用方向が反転することを防止し、これにより運転者の必要操舵力の急変を防止して操舵フィーリングを向上させることができる。
【００８９】
また図示の第三の実施形態によれば、車輌の旋回走行状態の不安定度合が高く、操舵フィーリングの向上よりも車輌の安定化が重視されるべき状況であるときには、ステップ３５０に於いて肯定判別が行われ、ステップ３８０に於いて転舵角可変装置３０の目標相対回転角速度θｒｔｄが低減されることなく暫定目標相対回転角速度θｒｔｄｐに設定されるので、転舵角可変装置３０の相対回転角度θｒを確実に目標相対回転角度θｒｔに制御して車輌の安定性を効果的に向上させることができる。
【００９０】
特に図示の第三の実施形態によれば、ステップ３５０に於いて否定判別が行われても、ステップ３６０に於いて否定判別が行われたときにはステップ３８０へ進むので、車輌の旋回走行状態が不安定ではない状況に於いて自動操舵による前輪の実際の転舵方向が反転しないときには、転舵角可変装置３０の目標相対回転角速度θｒｔｄが低減されることなくその暫定目標相対回転角速度θｒｔｄｐに設定され、従って車輌の走行状態が不安定になることを効果的に抑制することができる。
【００９１】
第四の実施形態
図１２は本発明による車輌用操舵制御装置の第四の実施形態に於いて操舵制御装置により達成される目標自動操舵量演算制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図１２に於いて図１１に示されたステップと同一のステップには図１１に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
【００９２】
この第四の実施形態に於いては、上述の第三の実施形態に於けるステップ３５０に対応するステップが実行されない点を除き、他のステップが第三の実施形態の場合と同様に実行される。
【００９３】
従ってこの第四の実施形態によれば、ステップ３６０に於いて肯定判別が行われたときには、即ち自動操舵による前輪の実際の転舵方向が反転すると判定されたときには、自動操舵による前輪の実際の転舵方向が反転すること及びこれに伴い操舵系摩擦力の作用方向が反転することを確実に防止し、これにより運転者の必要操舵力の急変を防止して操舵フィーリングを向上させることができると共に、上述の第三の実施形態の場合に比して簡便に自動操舵の制御を行うことができる。
【００９４】
特に上述の第三及び第四の実施形態によれば、ステップ３４０に於いて目標相対回転角速度θｒｔに基づき転舵角可変装置３０の暫定目標相対回転角速度θｒｔｄｐが演算され、ステップ３６０に於いて操舵角速度θｓｄ及び暫定目標相対回転角速度θｒｔｄｐに基づいて自動操舵による前輪の実際の転舵方向が反転する状況であるか否かが判定されるので、例えば操舵角速度θｓｄ及び実際の相対回転角速度θｒｄに基づいて判定される場合に比して、自動操舵による前輪の実際の転舵方向が反転する状況であるか否かを早期に判定し、これにより自動操舵量の低減制御を応答遅れなく効果的に実行することができる。
【００９５】
以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００９６】
例えば上述の実施形態に於いては、補正転舵トルクＴｅの絶対値が大きいほど、換言すれば自動操舵の制御量が大きいほど操舵トルクＴｓの大きさに対する補助転舵トルクＴａｂの大きさ比が大きくなるマップが選択されるようになっているが、自動操舵時には非自動操舵時に比して操舵トルクＴｓの大きさに対する補助転舵トルクＴａｂの大きさ比が大きいマップにて補助転舵トルクＴａｂが演算される限り、自動操舵時のマップは一種類であってもよい。
【００９７】
また上述の実施形態に於いては、目標相対回転角度θｒを示す指令信号が転舵角可変制御装置５２へ出力され、目標補助転舵トルクＴａを示す指令信号が電動パワーステアリング制御装置５４へ出力されるようになっているが、転舵角可変制御装置５２へ出力される指令信号は目標相対回転角度θｒに対応する電動機３６に対する目標駆動電流であってもよく、また電動パワーステアリング制御装置５４へ出力される指令信号は目標補助転舵トルクＴａに対応する電動機２２に対する目標駆動電流であってもよい。
【００９８】
また上述の実施形態に於いては、転舵角可変装置３０による自動操舵により発生される反力トルクを相殺するための補正転舵トルクＴｅは上記式２に従って演算されるようになっているが、補正転舵トルクＴｅは当技術分野に於いて公知の任意の態様にて演算されてよく、特に転舵角可変制御装置５２へ出力される指令信号が目標相対回転角度θｒに対応する電動機３６に対する目標駆動電流である場合には、補正転舵トルクＴｅは電動機３６に対する目標駆動電流に基づいて演算されるよう修正されてよい。
【００９９】
また上述の実施形態に於いては、補助転舵力発生手段としての電動式パワーステアリング装置１６は補助転舵手段としての転舵角可変装置３０に対し操舵輪の側に設けられているが、補助転舵力発生手段は補助転舵手段に対しステアリングホイールの側に設けられてもよい。
【０１００】
また上述の実施形態に於いては、転舵角可変装置３０による自動操舵により発生される反力トルクを相殺するためのフィードフォワード制御量である補正転舵トルクＴｅが演算されると共に、運転者の操舵負担を軽減するためのフィードバック制御量である補助転舵トルクＴａｂが操舵トルクＴｓ及び車速Ｖに基づいて演算され、電動式パワーステアリング装置１６の目標補助転舵トルクＴａが補助転舵トルクＴａｂと補正転舵トルクＴｅとの和として演算されるようになっているが、フィードフォワード制御量は省略されてもよい。
【０１０１】
また上述の実施形態に於いては、転舵角可変制御装置５２は運転者による通常操舵時には転舵角可変装置３０の相対回転角度を０に維持するようになっているが、転舵角可変装置３０は自動操舵が行われない通常操舵時にはアッパステアリングシャフト２８Ａの回転角度に対するロアステアリングシャフト２８Ｂの回転角度の比が例えば車速Ｖが高いほど小さくなるよう、車輌の走行状況に応じてギヤ比可変装置として使用されてもよい。
【０１０２】
また上述の実施形態に於いては、操舵輪の目標転舵量は車輌の実ヨーレートと車輌の目標ヨーレートとの偏差を低減するための目標転舵量であるが、例えば特開平１１−７３５９７号公報に記載されている如く、車輌を走行車線に沿って走行させるための目標転舵量や、例えば特開平１０−３１７９９号公報に記載されている如く、レーザレーダ等により車輌前方の障害物が検出される場合には、車輌前方の障害物を回避するための目標転舵量であってよく、更にはこれら以外の任意の目標転舵量であってもよい。
【０１０３】
また上述の実施形態に於いては、転舵角可変装置３０は転舵角可変制御装置５２により制御され、電動式パワーステアリング装置１６は電動パワーステアリング制御装置５４により制御され、転舵角可変制御装置５２及び電動パワーステアリング制御装置５４は操舵制御装置４６により制御されるようになっているが、これらの少なくとも二つの制御装置が一つの制御装置に統合されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動操舵装置及び電動式パワーステアリング装置を備えたセミステアバイワイヤ式の車輌に適用された本発明による車輌用操舵制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】第一の実施形態に於いて操舵制御装置により達成される目標自動操舵量演算制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】ヨーレート偏差Δγと目標相対回転角度θｒｔとの間の関係を示すグラフである。
【図４】第一の実施形態に於いて電動パワーステアリング制御装置により達成される補助操舵トルク制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】図４のステップ１２０に於いて達成される操舵系摩擦力の作用方向の反転時間帯判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】各車速域について通常時制御用のマップ（実線）及び反転時制御用マップ（破線）に於ける操舵トルクＴｓと目標転舵トルクＴａｂとの間の関係を示すグラフである。
【図７】第二の実施形態に於いて電動パワーステアリング制御装置により達成される補助操舵トルク制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】通常時制御用のマップに於ける車速Ｖ及び操舵トルクＴｓと目標転舵トルクＴａｂとの間の関係を示すグラフである。
【図９】反転時制御用マップに於ける車速Ｖ及び操舵トルクＴｓと目標転舵トルクＴａｂとの間の関係を示すグラフである。
【図１０】符号反転された操舵角速度−θｓｄ、実相対角速度θｒｄ、予測相対角速度θｒａｄの変化の一例を、フラグＦａ及びＦｂの変化と共に示すグラフである。
【図１１】本発明による車輌用操舵制御装置の第三の実施形態に於いて操舵制御装置により達成される目標自動操舵量演算制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】本発明による車輌用操舵制御装置の第四の実施形態に於いて操舵制御装置により達成される目標自動操舵量演算制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ＦＲ〜１０ＲＬ…車輪
１６…電動式パワーステアリング装置
２８Ａ…アッパステアリングシャフト
２８Ｂ…ロアステアリングシャフト
３０…転舵角可変装置
４０、４４…操舵角センサ
４２…トルクセンサ
４６…操舵制御装置
４８…車速センサ
５０…ヨーレートセンサ
５２…転舵角可変制御装置
５４…電動パワーステアリング（電動ＰＳ）制御装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌の操舵制御装置に係り、更に詳細には操舵入力装置に対し相対的に操舵輪を自動操舵する自動操舵装置と操舵補助力を発生する操舵補助力発生装置とを有する車輌に於いて、車輌の運転状態に応じて自動操舵装置及び操舵補助力発生装置を制御する車輌用操舵制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌の操舵制御装置の一つとして、例えば下記の特許文献１に記載されている如く、操舵輪を自動操舵するアクティブ操舵制御及びアクティブ操舵制御による操舵輪の自動操舵に伴う操舵反力を打ち消す操舵補助力制御を行う操舵制御装置が従来より知られている。また下記の特許文献２にはアクティブ操舵システムに於ける操舵反力の低減制御が記載されている。
【特許文献１】
特開平５−７７７５１号公報
【特許文献２】
特開２０００−２２９５７９号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如き従来の操舵制御装置によれば、アクティブ操舵制御による操舵輪の自動操舵に伴う操舵反力が打ち消されるので、アクティブ操舵制御に伴う操舵反力の変動を低減し、操舵フィーリングを向上させることができる。しかしアクティブ操舵制御による自動操舵が行われる場合に於いて自動操舵による操舵輪の実際の転舵方向が反転する際には、アクティブ操舵機構より出力側の操舵系摩擦力の作用方向が反転することに起因して操舵反力が急変し、従ってこの点で操舵フィーリングが悪いという問題がある。
【０００４】
また操舵反力を打ち消す制御量として、操舵系の慣性項、ダンパ項、ばね項、摩擦項よりなるフィードフォワード制御量を演算し、操舵トルクに基づくフィードバック制御量とフィードフォワード制御量との和に基づきパワーステアリング装置を制御することにより操舵補助力制御を行うことも従来より知られているが、操舵系摩擦力の大きさ及びその発生タイミングを正確に推定することができないため、摩擦項を含むフィードフォワード制御量によっても操舵系摩擦力の作用方向が反転することに起因する操舵反力の急変を防止することができない。
【０００５】
本発明は、操舵輪を自動操舵するアクティブ操舵制御及びアクティブ操舵制御による操舵輪の自動操舵に伴う操舵反力を打ち消す操舵補助力制御を行う従来の操舵制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、自動操舵による操舵輪の実際の転舵方向が反転する際に操舵系摩擦力の作用方向が反転することに着目し、操舵系摩擦力の作用方向の反転が操舵反力に与える影響を低減することにより、操舵フィーリングを更に一層向上させることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち運転者により操作される操舵入力装置と、前記操舵入力装置に対し相対的に操舵輪を自動操舵する自動操舵装置と、操舵補助力を発生する操舵補助力発生装置とを有し、車輌の運転状態に応じて前記自動操舵装置及び前記操舵補助力発生装置を制御する車輌用操舵制御装置に於いて、前記自動操舵による前記操舵輪の実際の転舵方向が反転するときには、前記転舵方向が反転することに起因する運転者の必要操作力の変動が減少するよう前記自動操舵装置及び前記操舵補助力発生装置の少なくとも一方による制御を変更することを特徴とする車輌用操舵制御装置によって達成される。
【０００７】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記自動操舵による前記操舵輪の実際の転舵方向が反転するときには、前記転舵方向が反転しない場合に比して、前記操舵補助力発生装置により発生される操舵補助力を増大させるよう構成される（請求項２の構成）。
【０００８】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記自動操舵による前記操舵輪の実際の転舵方向が反転するときには、前記転舵方向が反転しないよう、前記自動操舵装置による前記操舵輪の自動操舵量を低減するよう構成される（請求項３の構成）。
【０００９】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記自動操舵装置は車輌の走行状態が安定化するよう前記操舵輪を自動操舵し、車輌の走行状態の不安定度合が高いときには、車輌の走行状態の不安定度合が低いときに比して、前記自動操舵装置による前記操舵輪の自動操舵量の低減量を小さくするよう構成される（請求項４の構成）。
【００１０】
【発明の作用及び効果】
上記請求項１の構成によれば、自動操舵による操舵輪の実際の転舵方向が反転するときには、操舵輪の転舵方向が反転することに起因する運転者の必要操作力の変動が減少するよう自動操舵装置及び操舵補助力発生装置の少なくとも一方による制御が変更されるので、操舵輪の転舵方向が反転する際に生じる運転者の必要操作力の変動を低減し、運転者が感じる操舵トルクの変動を低減して操舵フィーリングを向上させることができる。
【００１１】
また上記請求項２の構成によれば、自動操舵による操舵輪の実際の転舵方向が反転するときには、転舵方向が反転しない場合に比して、操舵補助力発生装置により発生される操舵補助力が増大されるので、自動操舵装置より操舵輪側の操舵系摩擦力が操舵反力となることに起因する操舵反力の増大を操舵補助力の増大によって低減し、これにより自動操舵による操舵輪の実際の転舵方向が反転する際の操舵反力の急変を確実に低減することができる。
【００１２】
また上記請求項３の構成によれば、自動操舵による操舵輪の実際の転舵方向が反転するときには、操舵輪の転舵方向が反転しないよう、自動操舵装置による操舵輪の自動操舵量が低減されるので、自動操舵による操舵輪の実際の転舵方向が反転すること及び自動操舵装置より操舵輪側の操舵系摩擦力の作用方向が反転することに起因して操舵反力が急変し操舵反力が急変することを確実に防止することができる。
【００１３】
また上記請求項４の構成によれば、前記自動操舵装置は車輌の走行状態が安定化するよう前記操舵輪を自動操舵し、車輌の走行状態の不安定度合が高いときには、車輌の走行状態の不安定度合が低いときに比して、自動操舵装置による操舵輪の自動操舵量の低減量が小さくされるので、自動操舵装置による操舵輪の自動操舵量の低減により車輌の走行状態の安定化が大きく阻害されることを防止し、これにより自動操舵量の低減量が小さくされない場合に比して車輌の走行状態を確実に安定化させることができる。
【００１４】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至４の構成に於いて、操舵トルクを検出し、操舵トルクに基づき目標操舵補助力を演算し、少なくとも目標操舵補助力に基づき操舵補助力発生装置を制御するよう構成される（好ましい態様１）。
【００１５】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至４の構成に於いて、車輌の走行状態を推定し、車輌の走行状態が不安定であるときには、操舵輪を転舵して車輌の走行状態を安定化させるための目標自動操舵量を演算し、少なくとも目標自動操舵量に基づき自動操舵装置を制御するよう構成される（好ましい態様２）。
【００１６】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２の構成に於いて、前記転舵方向が反転する反転時間帯を推定し、反転時間帯に於いて操舵補助力発生装置により発生される操舵補助力を増大させるよう構成される（好ましい態様３）。
【００１７】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様３の構成に於いて、前記転舵方向が実際に反転する時点の前後の時間を含む時間帯として反転時間帯を推定するよう構成される（好ましい態様４）。
【００１８】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様４の構成に於いて、左右旋回方向の何れかを正として操舵入力装置の操作速度の大きさと自動操舵による操舵輪の転舵速度の大きさとが同一でそれらの符号が逆になる時点を、前記転舵方向が実際に反転する時点と推定するよう構成される（好ましい態様５）。
【００１９】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様３の構成に於いて、操舵トルクを検出し、反転時間帯に於いては通常時に比して操舵トルクに対する目標操舵補助力の比が高くなるよう目標操舵補助力を演算することにより、操舵補助力発生装置により発生される操舵補助力を増大させるよう構成される（好ましい態様６）。
【００２０】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項好ましい態様３の構成に於いて、車輌の走行状態を推定し、車輌の走行状態が不安定であるときには、操舵輪を転舵して車輌の走行状態を安定化させるための目標自動操舵量を演算し、少なくとも目標自動操舵量に基づき自動操舵装置を制御し、目標自動操舵量の変化を予測し、予測される目標自動操舵量の変化及び実際の目標自動操舵量の変化に基づき反転時間帯を推定するよう構成される（好ましい態様７）。
【００２１】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３又は４の構成に於いて、車輌の走行状態を推定し、車輌の走行状態が不安定であるときには、操舵輪を転舵して車輌の走行状態を安定化させるための目標自動操舵量を演算し、少なくとも目標自動操舵量に基づき自動操舵装置を制御し、操舵操作量の変化率の符合及び操舵操作量の変化率と目標自動操舵量の変化率との和の符合の関係に基づき自動操舵による前記操舵輪の実際の転舵方向が反転する状況を判定するよう構成される（好ましい態様８）。
【００２２】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３又は４の構成に於いて、車輌の走行状態を推定し、車輌の走行状態が不安定であるときには、操舵輪を転舵して車輌の走行状態を安定化させるための目標自動操舵量を演算し、目標自動操舵量に基づき目標自動操舵量変化率を演算し、少なくとも目標自動操舵量変化率に基づき自動操舵装置を制御し、目標自動操舵量変化率を低減することにより自動操舵装置による操舵輪の自動操舵量を低減するよう構成される（好ましい態様９）。
【００２３】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３又は４の構成に於いて、目標自動操舵量変化率を操舵輪が転舵されない値に低減するよう構成される（好ましい態様１０）。
【００２４】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項４の構成に於いて、車輌の走行状態の不安定度合が高いときには、自動操舵装置による操舵輪の自動操舵量を低減しないよう構成される（好ましい態様１１）。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施の形態（以下単に実施形態という）について詳細に説明する。
【００２６】
第一の実施形態
図１は自動操舵装置及び電動式パワーステアリング装置を備えたセミステアバイワイヤ式の車輌に適用された本発明による車輌用操舵制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【００２７】
図１に於いて、１０ＦＬ及び１０ＦＲはそれぞれ車輌１２の左右の前輪を示し、１０ＲＬ及び１０ＲＲはそれぞれ車輌の左右の後輪を示している。操舵輪である左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲは運転者によるステアリングホイール１４の操作に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン型の電動式パワーステアリング装置１６によりラックバー１８及びタイロッド２０Ｌ及び２０Ｒを介して転舵される。
【００２８】
図示の実施形態に於いては、電動式パワーステアリング装置１６はラック同軸型の電動式パワーステアリング装置であり、電動機２２と、電動機２２の回転トルクをラックバー１８の往復動方向の力に変換する例えばボールねじ式の変換機構２４とを有し、ハウジング２６に対し相対的にラックバー１８を駆動する補助操舵力を発生することにより、運転者の操舵負担を軽減する補助操舵力発生装置として機能する。尚補助操舵力発生装置は当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよい。
【００２９】
ステアリングホイール１４は第一のステアリングシャフトとしてのアッパステアリングシャフト２８Ａ、転舵角可変装置３０、第二のステアリングシャフトとしてのロアステアリングシャフト２８Ｂ、ユニバーサルジョイント３２を介して電動式パワーステアリング装置１６のピニオンシャフト３４に駆動接続されている。図示の実施形態に於いては、転舵角可変装置３０はハウジング３６Ａの側にてアッパステアリングシャフト２８Ａの下端に連結され、回転子３６Ｂの側にてロアステアリングシャフト２８Ｂの上端に連結された補助転舵駆動用の電動機３６を含んでいる。
【００３０】
かくして転舵角可変装置３０は第一のステアリングシャフトに対し相対的に第二のステアリングシャフトを回転駆動することにより、操舵輪である左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲをステアリングホイール１４に対し相対的に補助転舵駆動する自動操舵装置として機能する。
【００３１】
特に転舵角可変装置３０は、通常時にはハウジング３６Ａ及び回転子３６Ｂの相対回転を阻止する保持電流が電動機３６に通電されることにより、アッパステアリングシャフト２８Ａに対するロアステアリングシャフト２８Ｂの相対回転角度（単に相対回転角度という）を０に維持するが、自動操舵時には電動機３６によりアッパステアリングシャフト２８Ａに対し相対的にロアステアリングシャフト２８Ｂを積極的に回転させ、これにより運転者の操舵操作に依存せずに左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲを自動操舵する。
【００３２】
図示の実施形態に於いては、アッパステアリングシャフト２８Ａには該アッパステアリングシャフトの回転角度を操舵角θｓとして検出する操舵角センサ４０及び操舵トルクＴｓを検出するトルクセンサ４２が設けられており、ロアステアリングシャフト２８Ｂには該ロアステアリングシャフトの回転角度を左右前輪の実操舵角θａとして検出する操舵角センサ４４が設けられており、これらのセンサの出力は操舵制御装置４６へ供給される。操舵制御装置４６には車速センサ４８により検出された車速Ｖを示す信号及びヨーレートセンサ５０により検出された車輌のヨーレートγを示す信号も入力される。
【００３３】
尚操舵角θａを示す信号及び車速Ｖを示す信号は操舵制御装置４６より転舵角可変装置３０を制御する転舵角可変制御装置５２にも入力され、操舵トルクＴｓを示す信号及び車速Ｖを示す信号は操舵制御装置４６より電動式パワーステアリング装置１６を制御する電動パワーステアリング（電動ＰＳ）制御装置５４にも入力される。また操舵角センサ４４により検出される操舵角θａを示す信号は自動操舵完了後に左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲの直進位置をステアリングホイール１４の中立位置に合せるために使用される。
【００３４】
後述の如く、操舵制御装置４６は車輌の目標ヨーレートγｔを演算すると共に、目標ヨーレートγｔとヨーレートセンサ５０により検出された車輌のヨーレートγとの偏差Δγを低減するための転舵角可変装置３０の目標自動操舵量としてアッパステアリングシャフト２８Ａに対するロアステアリングシャフト２８Ｂの目標相対回転角度θｒを演算し、目標相対回転角度θｒを示す指令信号を転舵角可変制御装置５２へ出力する。
【００３５】
また操舵制御装置４６は転舵角可変装置３０の作動による自動操舵によりステアリングホイール１４へ伝達される反力トルクを相殺するための補正操舵トルクＴｅを目標相対回転角度θｒに基づいて演算し、補正転舵トルクＴｅを示す指令信号を電動パワーステアリング制御装置５４へ出力する。
【００３６】
転舵角可変制御装置５２は運転者による通常操舵時には転舵角可変装置３０の相対回転角度を０に維持し、操舵制御装置４６より目標相対回転角度θｒを示す信号が入力されたときには、ロアステアリングシャフト２８Ｂがアッパステアリングシャフト２８Ａに対し相対的に目標相対回転角度θｒ回転するよう目標相対回転角度θｒに基づき転舵角可変装置３０の電動機３６を制御し、これにより左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲを自動操舵し、車輌のヨーレート偏差Δγを低減して車輌の旋回時の走行安定性を向上させる。
【００３７】
電動パワーステアリング制御装置５４は操舵トルクＴｓ及び車速Ｖに応じて運転者の操舵負荷を軽減するための補助操舵トルクＴａｂを演算し、補助操舵トルクＴａｂと操舵制御装置４６より入力される補正操舵トルクＴｅとの和を目標補助操舵トルクＴａとして演算し、目標補助操舵トルクＴａに基づき電動式パワーステアリング装置１６の電動機２２を制御することにより、操舵アシストを行うと共に自動操舵時に於ける転舵角可変装置３０の作動により発生する反力トルクを相殺する。
【００３８】
特に図示の実施形態に於いては、後述の如く操舵制御装置４６は自動操舵による前輪の転舵方向が反転する反転時間帯を推定し、反転時間帯に於いて電動式パワーステアリング装置１６により発生される補助操舵トルクを通常時よりも増大させ、これにより自動操舵による前輪の転舵方向が反転する際に於ける操舵トルクの変化量を低減し、操舵トルクの急変を防止して操舵フィーリングを向上させる。
【００３９】
尚図１には詳細に示されていないが、操舵制御装置４６、転舵角可変制御装置５２、電動パワーステアリング制御装置５４はそれぞれＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータ及び駆動回路よりなっていてよい。また操舵角センサ４０及び４４、トルクセンサ４２、ヨーレートセンサ５０はそれぞれ車輌の左旋回方向への操舵の場合を正として操舵角θｓ及びθａ、操舵トルクＴｓ、ヨーレートγを検出する。
【００４０】
次に図２に示されたフローチャートを参照して図示の実施形態に於いて操舵制御装置４６により達成される目標自動操舵量演算制御ルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００４１】
まずステップ１０に於いては操舵角θｓを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては操舵角θｓに基づき前輪の実舵角δが演算され、Ｈを車輌のホイールベースとし、Ｋｈをスタビリティファクタとして下記の式１に従って車輌の目標ヨーレートγｔが演算され、目標ヨーレートγｔと検出ヨーレートγとの偏差Δγ（＝γｔ−γ）が演算される。
γｔ＝Ｖ・δ／｛（１＋Ｋｈ・Ｖ２）Ｈ｝ ……（１）
【００４２】
ステップ３０に於いてはヨーレート偏差Δγに基づき図３に示されたグラフに対応するマップより転舵角可変装置３０の目標自動操舵量、即ちアッパステアリングシャフト２８Ａに対するロアステアリングシャフト２８Ｂの目標相対回転角度θｒｔが演算される。
【００４３】
ステップ４０に於いてはＩを転舵角可変装置３０より車輪までの操舵系の慣性モーメントとし、Ｃを転舵角可変装置３０より車輪までの操舵系の粘性係数とし、Ｋを転舵角可変装置３０より車輪までの操舵系のばね係数とし、θｒｔｄ及びθｒｔｄｄをそれぞれ目標相対回転角度θｒｔの微分値及び二階微分値として、下記の式２に従って転舵角可変装置３０による自動操舵により発生される反力トルクを相殺するためのフィードフォワード制御量である補正操舵トルクＴｅが演算される。
Ｔｅ＝Ｉθｒｔｄｄ＋Ｃθｒｔｄ＋Ｋθｒｔ ……（２）
【００４４】
ステップ５０に於いては転舵角可変制御装置５２へ目標相対回転角度θｒｔを示す指令信号が送信され、ステップ６０に於いては補正操舵トルクＴｅを示す指令信号が電動パワーステアリング制御装置５４へ送信される。
【００４５】
尚図には示されていないが、転舵角可変制御装置５２は操舵制御装置４６より目標相対回転角度θｒｔを示す指令信号を受信すると、電動機３６を制御することによりロアステアリングシャフト２８Ｂをアッパステアリングシャフト２８Ａに対し相対的に目標相対回転角度θｒｔ回転させ、これにより左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲを自動操舵する。
【００４６】
次に図４に示されたフローチャートを参照して図示の第一の実施形態に於いて電動パワーステアリング制御装置５４により達成される補助操舵力制御ルーチンについて説明する。尚図４に示されたフローチャートによる制御も図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００４７】
まずステップ１１０に於いてはトルクセンサ４２により検出された操舵トルクＴｓを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ１２０に於いては後述の如く図５に示されたフローチャートに従って操舵系摩擦力の作用方向が反転する反転時間帯であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１５０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１６０へ進む。
【００４８】
ステップ１５０に於いては車速Ｖに基づき図６に於いて実線にて示されたグラフに対応する通常時制御用のマップが選択され、ステップ１６０に於いては操舵トルクＴｓ及び車速Ｖに基づき図６に於いて破線にて示されたグラフに対応する反転時制御用のマップが設定され、そのマップが選択される。
【００４９】
この場合図６に示されている如く、反転時制御用のマップは、まず車速Ｖに基づき図６に於いて実線にて示されたグラフに対応する通常時制御用のマップが選択され、そのときの操舵トルクＴｓをＴｓｉとすると、操舵トルクＴｓがＴｓｉであるときの補助操舵トルクＴａｂｉの点を通り且つ操舵トルクＴｓに対する補助操舵トルクＴａｂの傾きが通常時制御用マップの場合よりも大きくなるよう設定される。
【００５０】
ステップ１７０に於いては操舵トルクＴｓに基づきステップ１５０又は１６０に於いて選択されたマップより運転者の操舵負担を軽減するためのフィードバック制御量である補助操舵トルクＴａｂが演算される。尚図６より解る如く、通常時制御用マップの場合及び反転時制御用マップの何れの場合にも、補助操舵トルクＴａｂの大きさは、操舵トルクＴｓの大きさが大きいほど大きくなり、同一の操舵トルクＴｓについて見て車速Ｖが高いほど小さくなるよう演算される。
【００５１】
ステップ１８０に於いては操舵制御装置４６より入力された補正操舵トルクＴｅを示す信号の読み込みが行われ、ステップ１９０に於いては電動式パワーステアリング装置１６の目標補助転舵操舵トルクＴａが補助操舵トルクＴａｂと補正操舵トルクＴｅとの和として演算され、ステップ２００に於いては目標補助操舵トルクＴａに基づき電動式パワーステアリング装置１６の電動機２２に対する目標駆動電流が演算され、該目標駆動電流に基づき電動機２２が制御される。
【００５２】
次に図５に示されたフローチャートを参照して上述のステップ１２０に於いて実行される操舵系摩擦力の作用方向の反転時間帯の判定ルーチンについて説明する。
【００５３】
尚転舵角可変装置３０の実相対角度をθｒ（＝θａ−θｓ）とすると下記の式３が成立し、従って操舵角速度、実操舵角速度、実相対角速度をそれぞれθｓｄ、θａｄ、θｒｄとすると下記の式４が成立する。転舵角可変装置３０の自動操舵による前輪の転舵方向が反転する際には実相対角速度θｒｄが０になるので、下記の式４より下記の式５が成立する時点として、即ち操舵角速度θｓｄ及び実相対角速度θｒｄの大きさが同一でそれらの符号が逆になる時点として自動操舵による前輪の転舵方向が反転する時点を判定することができ、この判定は操舵方向、即ち操舵角速度θｓｄの符号に関係なく可能である。
θｓ＋θｒ＝θａ ……（３）
θｓｄ＋θｒｄ＝θａｄ ……（４）
θｓｄ＝−θｒｄ ……（５）
【００５４】
まずステップ１２２に於いては例えば操舵角θｓの時間微分値として操舵角速度θｓｄが演算されると共に、転舵角可変装置３０の実相対角度θｒの時間微分値として実相対角速度θｒｄが演算される。
【００５５】
ステップ１２４に於いてはθｒｄｄを転舵角可変装置３０の実相対角度θｒの二階微分値とし、Ｔｍを操舵系摩擦力の作用方向の反転前後の目標余裕時間として下記の式６に従って転舵角可変装置３０の予測相対角速度θｒａｄが演算される。
θｒａｄ＝θｒｄ＋θｒｄｄ・Ｔｍ ……（６）
【００５６】
ステップ１２６に於いては操舵角速度θｓｄと実相対角速度θｒｄとの積が負であるか否かの判別、即ち操舵角速度θｓｄ及び実相対角速度θｒｄの符号が互いに逆であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのままステップ１３２へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１２８へ進む。
【００５７】
ステップ１２８に於いては相対角速度θｓｄの絶対値が実相対角速度θｒｄの絶対値よりも小さいか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１３０に於いてフラグＦａが１にセットされ、否定判別が行われたときにはステップ１３２に於いてフラグＦａが０にリセットされる。
【００５８】
ステップ１３４に於いては操舵角速度θｓｄと予測相対角速度θｒａｄとの積が負であるか否かの判別、即ち操舵角速度θｓｄ及び予測相対角速度θｒａｄの符号が互いに逆であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのままステップ１４０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１３６へ進む。
【００５９】
ステップ１３６に於いては操舵角速度θｓｄの絶対値が予測相対角速度θａｄの絶対値よりも小さいか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１３８に於いてフラグＦｂが１にセットされ、否定判別が行われたときにはステップ１４０に於いてフラグＦｂが０にリセットされる。
【００６０】
ステップ１４２に於いてはフラグＦａとフラグＦｂとが一致しているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときには操舵系摩擦力の作用方向の反転時間帯である旨の判定が行われてステップ１６０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１４４へ進む。
【００６１】
ステップ１４４に於いてはフラグＦａ及Ｆｂの不一致の状況より一致の状況へ変化した最新の時点より目標余裕時間Ｔｍが経過したか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときには操舵系摩擦力の作用方向の反転時間帯ではない旨の判定が行われてステップ１５０へ進み、否定判別が行われたときには操舵系摩擦力の作用方向の反転時間帯である旨の判定が行われてステップ１６０へ進む。
【００６２】
かくして図示の実施形態によれば、ステップ２０及び３０に於いて車輌のヨーレートγを目標ヨーレートγｔにして車輌を安定的に旋回走行させるべく左右前輪を自動操舵するための目標制御量として転舵角可変装置３０の目標自動操舵量、即ちアッパステアリングシャフト２８Ａに対するロアステアリングシャフト２８Ｂの目標相対回転角度θｒｔが演算され、ステップ４０に於いて転舵角可変装置３０による自動操舵により発生される反力トルクを相殺するための補正操舵トルクＴｅが演算される。
【００６３】
そしてステップ１２０〜１７０に於いて運転者の操舵負担を軽減するためのフィードバック制御量である補助操舵トルクＴａｂが演算され、ステップ１８０及び１９０に於いて電動式パワーステアリング装置１６の目標補助操舵トルクＴａが補助操舵トルクＴａｂと補正操舵トルクＴｅとの和として演算され、ステップ２００に於いて目標補助転舵トルクＴａに基づき電動式パワーステアリング装置１６の電動機２２が制御される。
【００６４】
この場合ステップ１２０に於いて操舵系摩擦力の作用方向が反転する反転時間帯ではないと判定されたときには、ステップ１５０及び１７０に於いて通常時制御用のマップより補助操舵トルクＴａｂが演算されるが、ステップ１２０に於いて操舵系摩擦力の作用方向が反転する反転時間帯であると判定されたときには、ステップ１６０に於いて反転時制御用のマップが設定され、当該マップより補助操舵トルクＴａｂが演算され、これにより通常時に比して操舵トルクＴｓに対する補助操舵トルクＴａｂの比が増大され、補助操舵トルクＴａが増大されるので、運転者の操舵方向に拘らず操舵系摩擦力の作用方向が反転する際の運転者の必要操舵力の変化量を低減し、操舵フィーリングを向上させることができる。
【００６５】
特に図示の第一の実施形態によれば、反転時制御用のマップは、まず車速Ｖに基づき図６に於いて実線にて示されたグラフに対応する通常時制御用のマップが選択され、そのときの操舵トルクＴｓをＴｓｉとすると、操舵トルクＴｓがＴｓｉであるときの補助操舵トルクＴａｂｉの点を通り且つ操舵トルクＴｓに対する補助操舵トルクＴａｂの傾きが通常時制御用マップの場合よりも大きくなるよう設定されるので、マップの切り替えに起因する補助操舵トルクＴａｂの急変を回避することができ、従って後述の第二の実施形態の場合に比して操舵フィーリングを好ましく向上させることができる。
【００６６】
第二の実施形態
図７は本発明による車輌用操舵制御装置の第二の実施形態に於いて電動パワーステアリング制御装置により達成される補助操舵トルク制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図７に於いて図４に示されたステップと同一のステップには図４に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
【００６７】
第二の実施形態に於いては、ステップ１２０に於いて操舵系摩擦力の作用方向が反転する反転時間帯ではないと判定されると、ステップ１５０に於いて車速Ｖに基づき図８に示されたグラフに対応する通常制御用の複数のマップより補助操舵トルクＴａｂを演算するためのマップが選択され、ステップ１２０に於いて操舵系摩擦力の作用方向が反転する反転時間帯であると判定されると、ステップ１６０に於いて車速Ｖに基づき図９に示されたグラフに対応する反転時制御用の複数のマップより補助操舵トルクＴａｂを演算するためのマップが選択される。
【００６８】
尚この実施形態に於ける補助操舵トルク制御ルーチンの他のステップ、即ちステップ１２０、１７０〜２００及び操舵制御装置により達成される目標自動操舵量演算制御ルーチンの各ステップ（図２）は、上述の第一の実施形態の場合と同様に達成される。
【００６９】
従って図示の第二の実施形態によれば、同一の操舵トルクＴｓについて見て操舵系摩擦力の作用方向が反転する反転時間帯であるときには通常時に比して補助操舵トルクＴａｂが高い値に演算され、補助操舵トルクＴａが増大されるので、上述の第一の実施形態の場合と同様、運転者の操舵方向に拘らず操舵系摩擦力の作用方向が反転する際の運転者の必要操舵力の変化量を低減し、操舵フィーリングを向上させることができる。
【００７０】
特に図示の第二の実施形態によれば、ステップ１６０に於いて予め設定された反転時制御用の複数のマップより車速Ｖに基づきマップが選択され、そのときの操舵トルクＴｓに基づいて反転時制御用マップが設定される訳ではないので、上述の第一の実施形態の場合に比して、簡便に反転時制御用の補助操舵トルクＴａｂを演算することができる。
【００７１】
尚図示の第一及び第二の実施形態によれば、自動操舵方向が実際に反転する時点の前後について操舵系摩擦力の作用方向の反転時間帯が設定され、反転時間帯全体に亘り補助操舵トルクＴａが増大される。従って例えば自動操舵方向の反転が判定され、その反転が判定された時点より所定の時間に亘り補助操舵トルクＴａが増大される場合に比して、確実に応答遅れなく操舵系摩擦力の作用方向が反転する際の運転者の必要操舵力の変化量を低減することができる。
【００７２】
特に図示の第一及び第二の実施形態によれば、図５に示されたフローチャートのステップ１２４に於いて転舵角可変装置３０の予測相対角速度θｒａｄが演算され、ステップ１２６〜１３２に於いて操舵角速度θｓｄ及び転舵角可変装置３０の実相対角速度θｒｄに基づき自動操舵方向の反転が判定され、ステップ１３４〜１４０に於いて操舵角速度θｓｄ及び転舵角可変装置３０の予測相対角速度θｒａｄに基づき自動操舵方向の反転が実際の反転よりも目標余裕時間Ｔｍだけ早く予測判定される。
【００７３】
そしてステップ１４２及び１４４に於いて自動操舵方向の反転が予測判定された時点と、実際の自動操舵方向の反転が判定された時点より目標余裕時間Ｔｍが経過する時点との間の時間帯が操舵系摩擦力の作用方向が反転する反転時間帯として設定され、ステップ１２０の判別が行われる。
【００７４】
例えば図１０は符号反転された操舵角速度−θｓｄ、実相対角速度θｒｄ、予測相対角速度θｒａｄの変化の一例を、フラグＦａ及びＦｂの変化と共に示すグラフである。尚図１０に示されている如く、予測相対角速度θｒａｄは実相対角速度θｒｄに対し目標余裕時間Ｔｍ位相が進んでいる。
【００７５】
図１０に於いて、時点ｔ１に於いて予測相対角速度θｒａｄが符号反転された操舵角速度−θｓｄよりも大きくなり、時点ｔ２に於いて実相対角速度θｒｄが符号反転された操舵角速度−θｓｄよりも大きくなり、時点ｔ４に於いて予測相対角速度θｒａｄが符号反転された操舵角速度−θｓｄよりも小さくなり、時点ｔ５に於いて実相対角速度θｒｄが符号反転された操舵角速度−θｓｄよりも小さくなったとする。
【００７６】
この場合時点ｔ１までは実変化フラグＦａ及び予測変化フラグＦｂの何れも０であるが、予測変化フラグＦｂは時点ｔ１に於いて１になるのに対し、実変化フラグＦａは時点ｔ２に於いて１になり、また予測変化フラグＦｂは時点ｔ４に於いて０になるのに対し、実変化フラグＦａは時点ｔ５に於いて０になる。
【００７７】
よって時点ｔ１より時点ｔ２までの区間に於いて実変化フラグＦａと予測変化フラグＦｂとが一致しなくなり、ステップ１４２に於いて否定判別が行われることにより反転時間帯であると判定され、時点ｔ２より目標余裕時間Ｔｍが経過する時点ｔ３までの区間に於いてステップ１４２に於いて肯定判別が行われると共にステップ１４４に於いて否定判別が行われることにより反転時間帯であると判定される。
【００７８】
同様に、時点ｔ４より時点ｔ５までの区間に於いて実変化フラグＦａと予測変化フラグＦｂとが一致しなくなり、ステップ１４２に於いて否定判別が行われることにより反転時間帯であると判定され、時点ｔ５より目標余裕時間Ｔｍが経過する時点ｔ６までの区間に於いてステップ１４２に於いて肯定判別が行われると共にステップ１４４に於いて否定判別が行われることにより反転時間帯であると判定される。
【００７９】
従って自動操舵方向が反転する時点時点ｔ２及びｔ５の前後の目標余裕時間Ｔｍの２倍の時間が反転時間帯に設定されるので、自動操舵方向が実際に反転する時点の前後の所定の時間に亘り確実に補助操舵トルクＴａを増大し、これにより確実に応答遅れなく操舵系摩擦力の作用方向が反転する際の運転者の必要操舵力の変化量を低減することができる。
【００８０】
第三の実施形態
図１１は本発明による車輌用操舵制御装置の第三の実施形態に於いて操舵制御装置により達成される目標自動操舵量演算制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図１１に示されたフローチャートによる制御も図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００８１】
この第三の実施形態に於いては、まずステップ３１０に於いて操舵角θｓを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ３２０に於いては上述の第一及び第二の実施形態の場合と同様の要領にて車輌の目標ヨーレートγｔが演算されると共に、目標ヨーレートγｔと検出ヨーレートγとの偏差Δγ（＝γｔ−γ）が演算される。
【００８２】
ステップ３３０に於いてはＮをステアリングギヤ比としてヨーレート偏差Δγに基づき下記の式７に従って転舵角可変装置３０の目標自動操舵量、即ちアッパステアリングシャフト２８Ａに対するロアステアリングシャフト２８Ｂの目標相対回転角度θｒｔが演算される。
θｒｔ＝Δγ（１＋ＫｈＶ２）Ｎ・Ｈ／Ｖ ……（７）
【００８３】
ステップ３４０に於いてはΔＴを図１１に示されたフローチャートのサイクルタイムとして下記の式８に従って転舵角可変装置３０の暫定目標相対回転角速度θｒｔｄｐが演算される。
θｒｔｄｐ＝θｒｔ／ΔＴ ……（８）
【００８４】
ステップ３５０に於いてはヨーレート偏差Δγの絶対値が基準値（正の定数）よりも大きいか否かの判別、即ち車輌の不安定度合が高い状況であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはそのままステップ３８０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ３６０へ進む。
【００８５】
ステップ３６０に於いては操舵角速度θｓｄと操舵角速度θｓｄ及び暫定目標相対回転角速度θｒｔｄｐの和との積が負であるか否かの判別、即ち操舵系摩擦力の作用方向が反転する状況であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ３７０に於いて転舵角可変装置３０の目標相対回転角速度θｒｔｄが符号反転された操舵角速度−θｓｄに設定され、否定判別が行われたときにはステップ３８０に於いて転舵角可変装置３０の目標相対回転角速度θｒｔｄが暫定目標相対回転角速度θｒｔｄｐに設定される。
【００８６】
ステップ３９０及び４１０はそれぞれ上述の第一及び第二の実施形態に於けるステップ４０及び６０と同様の要領にて実行され、ステップ４００に於いては転舵角可変制御装置５２へ目標相対回転角速度θｒｔｄを示す指令信号が送信され、転舵角可変制御装置５２により転舵角可変装置３０の相対回転角速度が目標相対回転角速度θｒｔｄになるよう制御される。
【００８７】
かくして図示の第三の実施形態によれば、ステップ３２０に於いてヨーレート偏差Δγが演算され、ステップ３３０に於いて車輌の旋回状態を安定化させるための転舵角可変装置３０の目標相対回転角度θｒｔが演算され、ステップ３４０に於いて転舵角可変装置３０の暫定目標相対回転角速度θｒｔｄｐが演算され、ステップ３５０に於いて車輌の旋回走行状態が不安定であるか否かの判別が行われ、ステップ３６０に於いて自動操舵による前輪の実際の転舵方向が操舵操作方向に対し反転する状況であるか否かの判別が行われ、ステップ３５０に於いて否定判別が行われると共にステップ３６０に於いて肯定判別が行われたときにステップ３７０へ進み、ステップ３５０に於いて肯定判別が行われ又はステップ３６０に於いて否定判別が行われたときにステップ３８０へ進む。
【００８８】
従って車輌の旋回走行状態が不安定ではない状況に於いて自動操舵による前輪の実際の転舵方向が反転するときには、ステップ３７０に於いて転舵角可変装置３０の目標相対回転角速度θｒｔｄが符号反転転された操舵角速度−θｓｄに低減設定されるので、操舵角速度θｓｄと目標相対回転角速度θｒｔｄとの和が０になって前輪は転舵されず、よって自動操舵による前輪の実際の転舵方向が反転すること及びこれに伴い操舵系摩擦力の作用方向が反転することを防止し、これにより運転者の必要操舵力の急変を防止して操舵フィーリングを向上させることができる。
【００８９】
また図示の第三の実施形態によれば、車輌の旋回走行状態の不安定度合が高く、操舵フィーリングの向上よりも車輌の安定化が重視されるべき状況であるときには、ステップ３５０に於いて肯定判別が行われ、ステップ３８０に於いて転舵角可変装置３０の目標相対回転角速度θｒｔｄが低減されることなく暫定目標相対回転角速度θｒｔｄｐに設定されるので、転舵角可変装置３０の相対回転角度θｒを確実に目標相対回転角度θｒｔに制御して車輌の安定性を効果的に向上させることができる。
【００９０】
特に図示の第三の実施形態によれば、ステップ３５０に於いて否定判別が行われても、ステップ３６０に於いて否定判別が行われたときにはステップ３８０へ進むので、車輌の旋回走行状態が不安定ではない状況に於いて自動操舵による前輪の実際の転舵方向が反転しないときには、転舵角可変装置３０の目標相対回転角速度θｒｔｄが低減されることなくその暫定目標相対回転角速度θｒｔｄｐに設定され、従って車輌の走行状態が不安定になることを効果的に抑制することができる。
【００９１】
第四の実施形態
図１２は本発明による車輌用操舵制御装置の第四の実施形態に於いて操舵制御装置により達成される目標自動操舵量演算制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図１２に於いて図１１に示されたステップと同一のステップには図１１に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
【００９２】
この第四の実施形態に於いては、上述の第三の実施形態に於けるステップ３５０に対応するステップが実行されない点を除き、他のステップが第三の実施形態の場合と同様に実行される。
【００９３】
従ってこの第四の実施形態によれば、ステップ３６０に於いて肯定判別が行われたときには、即ち自動操舵による前輪の実際の転舵方向が反転すると判定されたときには、自動操舵による前輪の実際の転舵方向が反転すること及びこれに伴い操舵系摩擦力の作用方向が反転することを確実に防止し、これにより運転者の必要操舵力の急変を防止して操舵フィーリングを向上させることができると共に、上述の第三の実施形態の場合に比して簡便に自動操舵の制御を行うことができる。
【００９４】
特に上述の第三及び第四の実施形態によれば、ステップ３４０に於いて目標相対回転角速度θｒｔに基づき転舵角可変装置３０の暫定目標相対回転角速度θｒｔｄｐが演算され、ステップ３６０に於いて操舵角速度θｓｄ及び暫定目標相対回転角速度θｒｔｄｐに基づいて自動操舵による前輪の実際の転舵方向が反転する状況であるか否かが判定されるので、例えば操舵角速度θｓｄ及び実際の相対回転角速度θｒｄに基づいて判定される場合に比して、自動操舵による前輪の実際の転舵方向が反転する状況であるか否かを早期に判定し、これにより自動操舵量の低減制御を応答遅れなく効果的に実行することができる。
【００９５】
以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００９６】
例えば上述の実施形態に於いては、補正転舵トルクＴｅの絶対値が大きいほど、換言すれば自動操舵の制御量が大きいほど操舵トルクＴｓの大きさに対する補助転舵トルクＴａｂの大きさ比が大きくなるマップが選択されるようになっているが、自動操舵時には非自動操舵時に比して操舵トルクＴｓの大きさに対する補助転舵トルクＴａｂの大きさ比が大きいマップにて補助転舵トルクＴａｂが演算される限り、自動操舵時のマップは一種類であってもよい。
【００９７】
また上述の実施形態に於いては、目標相対回転角度θｒを示す指令信号が転舵角可変制御装置５２へ出力され、目標補助転舵トルクＴａを示す指令信号が電動パワーステアリング制御装置５４へ出力されるようになっているが、転舵角可変制御装置５２へ出力される指令信号は目標相対回転角度θｒに対応する電動機３６に対する目標駆動電流であってもよく、また電動パワーステアリング制御装置５４へ出力される指令信号は目標補助転舵トルクＴａに対応する電動機２２に対する目標駆動電流であってもよい。
【００９８】
また上述の実施形態に於いては、転舵角可変装置３０による自動操舵により発生される反力トルクを相殺するための補正転舵トルクＴｅは上記式２に従って演算されるようになっているが、補正転舵トルクＴｅは当技術分野に於いて公知の任意の態様にて演算されてよく、特に転舵角可変制御装置５２へ出力される指令信号が目標相対回転角度θｒに対応する電動機３６に対する目標駆動電流である場合には、補正転舵トルクＴｅは電動機３６に対する目標駆動電流に基づいて演算されるよう修正されてよい。
【００９９】
また上述の実施形態に於いては、補助転舵力発生手段としての電動式パワーステアリング装置１６は補助転舵手段としての転舵角可変装置３０に対し操舵輪の側に設けられているが、補助転舵力発生手段は補助転舵手段に対しステアリングホイールの側に設けられてもよい。
【０１００】
また上述の実施形態に於いては、転舵角可変装置３０による自動操舵により発生される反力トルクを相殺するためのフィードフォワード制御量である補正転舵トルクＴｅが演算されると共に、運転者の操舵負担を軽減するためのフィードバック制御量である補助転舵トルクＴａｂが操舵トルクＴｓ及び車速Ｖに基づいて演算され、電動式パワーステアリング装置１６の目標補助転舵トルクＴａが補助転舵トルクＴａｂと補正転舵トルクＴｅとの和として演算されるようになっているが、フィードフォワード制御量は省略されてもよい。
【０１０１】
また上述の実施形態に於いては、転舵角可変制御装置５２は運転者による通常操舵時には転舵角可変装置３０の相対回転角度を０に維持するようになっているが、転舵角可変装置３０は自動操舵が行われない通常操舵時にはアッパステアリングシャフト２８Ａの回転角度に対するロアステアリングシャフト２８Ｂの回転角度の比が例えば車速Ｖが高いほど小さくなるよう、車輌の走行状況に応じてギヤ比可変装置として使用されてもよい。
【０１０２】
また上述の実施形態に於いては、操舵輪の目標転舵量は車輌の実ヨーレートと車輌の目標ヨーレートとの偏差を低減するための目標転舵量であるが、例えば特開平１１−７３５９７号公報に記載されている如く、車輌を走行車線に沿って走行させるための目標転舵量や、例えば特開平１０−３１７９９号公報に記載されている如く、レーザレーダ等により車輌前方の障害物が検出される場合には、車輌前方の障害物を回避するための目標転舵量であってよく、更にはこれら以外の任意の目標転舵量であってもよい。
【０１０３】
また上述の実施形態に於いては、転舵角可変装置３０は転舵角可変制御装置５２により制御され、電動式パワーステアリング装置１６は電動パワーステアリング制御装置５４により制御され、転舵角可変制御装置５２及び電動パワーステアリング制御装置５４は操舵制御装置４６により制御されるようになっているが、これらの少なくとも二つの制御装置が一つの制御装置に統合されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動操舵装置及び電動式パワーステアリング装置を備えたセミステアバイワイヤ式の車輌に適用された本発明による車輌用操舵制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】第一の実施形態に於いて操舵制御装置により達成される目標自動操舵量演算制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】ヨーレート偏差Δγと目標相対回転角度θｒｔとの間の関係を示すグラフである。
【図４】第一の実施形態に於いて電動パワーステアリング制御装置により達成される補助操舵トルク制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】図４のステップ１２０に於いて達成される操舵系摩擦力の作用方向の反転時間帯判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】各車速域について通常時制御用のマップ（実線）及び反転時制御用マップ（破線）に於ける操舵トルクＴｓと目標転舵トルクＴａｂとの間の関係を示すグラフである。
【図７】第二の実施形態に於いて電動パワーステアリング制御装置により達成される補助操舵トルク制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】通常時制御用のマップに於ける車速Ｖ及び操舵トルクＴｓと目標転舵トルクＴａｂとの間の関係を示すグラフである。
【図９】反転時制御用マップに於ける車速Ｖ及び操舵トルクＴｓと目標転舵トルクＴａｂとの間の関係を示すグラフである。
【図１０】符号反転された操舵角速度−θｓｄ、実相対角速度θｒｄ、予測相対角速度θｒａｄの変化の一例を、フラグＦａ及びＦｂの変化と共に示すグラフである。
【図１１】本発明による車輌用操舵制御装置の第三の実施形態に於いて操舵制御装置により達成される目標自動操舵量演算制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】本発明による車輌用操舵制御装置の第四の実施形態に於いて操舵制御装置により達成される目標自動操舵量演算制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ＦＲ〜１０ＲＬ…車輪
１６…電動式パワーステアリング装置
２８Ａ…アッパステアリングシャフト
２８Ｂ…ロアステアリングシャフト
３０…転舵角可変装置
４０、４４…操舵角センサ
４２…トルクセンサ
４６…操舵制御装置
４８…車速センサ
５０…ヨーレートセンサ
５２…転舵角可変制御装置
５４…電動パワーステアリング（電動ＰＳ）制御装置
Claims (4)
- 運転者により操作される操舵入力装置と、前記操舵入力装置に対し相対的に操舵輪を自動操舵する自動操舵装置と、操舵補助力を発生する操舵補助力発生装置とを有し、車輌の運転状態に応じて前記自動操舵装置及び前記操舵補助力発生装置を制御する車輌用操舵制御装置に於いて、前記自動操舵による前記操舵輪の実際の転舵方向が反転するときには、前記転舵方向が反転することに起因する運転者の必要操作力の変動が減少するよう前記自動操舵装置及び前記操舵補助力発生装置の少なくとも一方による制御を変更することを特徴とする車輌用操舵制御装置。
- 前記自動操舵による前記操舵輪の実際の転舵方向が反転するときには、前記転舵方向が反転しない場合に比して、前記操舵補助力発生装置により発生される操舵補助力を増大させることを特徴とする請求項１に記載の車輌用操舵制御装置。
- 前記自動操舵による前記操舵輪の実際の転舵方向が反転するときには、前記転舵方向が反転しないよう、前記自動操舵装置による前記操舵輪の自動操舵量を低減することを特徴とする請求項１に記載の車輌用操舵制御装置。
- 前記自動操舵装置は車輌の走行状態が安定化するよう前記操舵輪を自動操舵し、車輌の走行状態の不安定度合が高いときには、車輌の走行状態の不安定度合が低いときに比して、前記自動操舵装置による前記操舵輪の自動操舵量の低減量を小さくすることを特徴とする請求項３に記載の車輌用操舵制御装置。
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